Estudo da sinterização de compósitos densos de Al₂O₃ contendo inclusões nanométricas de ZrO₂
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Data de Publicação: | 2009 |
Tipo de documento: | Tese |
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Texto Completo: | https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/19022 |
Resumo: | The search for materials that posses exceptional hardness, resistance to high temperatures and chemical stability had expanded the areas of application and use of ceramic materials. The development of research about composites containing nanometric inclusions in its matrix increased due to the results of significant improvement in the mechanical properties of composites formed by an alumina matrix with nanometric inclusions of SiC. The mechanisms that enable the improvement of this property have not been fully justified. It was found that the presence of nanometric inclusions delay the beginning of the densification and shrinkage of the samples by raising the temperatura of sintering. This fact was the main motivation for the accomplishment of this work, that had as objective to study the sintering kinetics in the initial stage of alumina samples with and without the presence of nanometric inclusions of zirconia. The study method used was that proposed by Woolfrey and Bannister based on the work of Young and Cutler. With the application of this model, possible mechanisms acting in the system were identified. The samples had been gotten by the desaglomeration of the powders and posterior mixture in mill, isostatic pressing and sintering in dilatometer under constant taxes of heating of 3, 5, 9 and 15 C/min in air, with maximum sintering temperatures of 900, 1000, 1100, 1200, 1300, 1400 and 1500 C. The samples had been characterized how much its apparent density, specific superficial area and microstructure. A change in the mechanism acting in the initial stage of sintering was identified for samples containing nanometric inclusions of zirconia. |
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The mechanisms that enable the improvement of this property have not been fully justified. It was found that the presence of nanometric inclusions delay the beginning of the densification and shrinkage of the samples by raising the temperatura of sintering. This fact was the main motivation for the accomplishment of this work, that had as objective to study the sintering kinetics in the initial stage of alumina samples with and without the presence of nanometric inclusions of zirconia. The study method used was that proposed by Woolfrey and Bannister based on the work of Young and Cutler. With the application of this model, possible mechanisms acting in the system were identified. The samples had been gotten by the desaglomeration of the powders and posterior mixture in mill, isostatic pressing and sintering in dilatometer under constant taxes of heating of 3, 5, 9 and 15 C/min in air, with maximum sintering temperatures of 900, 1000, 1100, 1200, 1300, 1400 and 1500 C. The samples had been characterized how much its apparent density, specific superficial area and microstructure. A change in the mechanism acting in the initial stage of sintering was identified for samples containing nanometric inclusions of zirconia.A busca por materiais que possuem dureza, resistência à altas temperaturas e estabilidade química excepcionais ampliaram as áreas de aplicação e uso de materiais cerâmicos. O desenvolvimento de pesquisa a respeito de compósitos contendo em sua matriz inclusões nanométricas aumentaram devido aos resultados de melhora significativa em propriedades mecânicas de compósitos formados por matriz de alumina com inclusões nanométricas de SiC. Os mecanismos que possibilitam o aprimoramento dessa propriedade não foram completamente justificados. Foi constatado que a presença de inclusões nanométricas retardam o início da densificação e retração de amostras ao elevar a temperatura de sinterização. Esse fato foi a principal motivação para a realização deste trabalho que teve como objetivo estudar a cinética de sinterização no estágio inicial de amostras de alumina com e sem a presença de inclusões nanométricas de zircônia. O método de estudo utilizado foi o proposto por Woolfrey e Bannister baseado no trabalho de Young e Cutler. Com a aplicação deste modelo foram identificados possíveis mecanismos atuantes no sistema. As amostras foram obtidas pela desaglomeração de pós e posterior mistura em moinho, prensagem isostática e sinterização em dilatômetro sob taxas de aquecimento constantes de 3, 5, 9 e 15 C/min ao ar, com temperaturas máximas de sinterização de 900, 1000, 1100, 1200, 1300, 1400 e 1500 C. As amostras foram caracterizadas quanto a sua densidade aparente, área superficial específica e microestrutura. Foi identificada a mudança do mecanismo atuante no estágio inicial de sinterização para as amostras contendo inclusões nanométricas de zircônia.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)142457/2006-0porUniversidade Federal de São CarlosCâmpus São CarlosPrograma de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais - PPGCEMUFSCarAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessCompósitoSinterizaçãoAluminaInclusões nanométricasENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::MATERIAIS NAO METALICOSEstudo da sinterização de compósitos densos de Al₂O₃ contendo inclusões nanométricas de ZrO₂Study of sintering of dense composites of Al₂O₃ with nanometric inclusions of ZrO₂info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisreponame:Repositório Institucional da UFSCARinstname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)instacron:UFSCARCC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8810https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/19022/2/license_rdff337d95da1fce0a22c77480e5e9a7aecMD52ORIGINALLuciene Cristina Chiari Déo - Tese .pdfLuciene Cristina Chiari Déo - Tese .pdfapplication/pdf6361353https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/19022/1/Luciene%20Cristina%20Chiari%20D%c3%a9o%20-%20Tese%20.pdf3432df0c9ae567093662dbd9d7040c45MD51TEXTLuciene Cristina Chiari Déo - Tese .pdf.txtLuciene Cristina Chiari Déo - Tese .pdf.txtExtracted texttext/plain182978https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/19022/3/Luciene%20Cristina%20Chiari%20D%c3%a9o%20-%20Tese%20.pdf.txtc631f74824087fd340039377cd3cb1feMD53ufscar/190222024-05-14 17:25:35.407oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/19022Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufscar.br/oai/requestopendoar:43222024-05-14T17:25:35Repositório Institucional da UFSCAR - Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)false |
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